JPH0480345A - 加工性、肌荒れ性及びイヤリング性に優れた冷延鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプレス加工性、プレス加工後の肌荒れ性及びイ
ヤリング性に優れた冷延鋼板及びその製造方法に関する
。

（従来の技術） 深絞り加工等プレス成形を施して用いられる冷延鋼板に
要求される特性は■プレス加工性：加工時に割れ等の欠
陥が発生することなく成形可能なこと、■肌荒れ性ニブ
レス加工後の表面肌荒れが小さく、仕上がり美観、耐食
性等の特性が良好なこと、■イヤリング性：素材の異方
性が小さく、深絞り加工後の耳発生が小さいことである
。

従来、プレス加工性の良い冷延鋼板として、極低炭素系
素材（Ｃ：０．０１％以下でＴｉ　、　Ｎｂ　＋　Ｂ＋
Ａｔ等のいずれか、又はその組合せを添加したもの）又
は低炭素アルミニウムキルド鋼板で延伸粒組織（結晶粒
軸比１．８以上）のものが使用されてきたが、プレス加
工後の肌荒れ性及びイヤリング性の点で問題があった。

一方、肌荒れ性、イヤリング性を優先して鋼板の結晶粒
を細粒にしたものはプレス加工性に問題があり、プレス
割れ等が発生する。

（発明が解決しようとする課題） 前記のとおり、プレス加工性、加工後の鋼表面の肌荒れ
性及び加工後のイヤリング性のいずれにも優れた冷延鋼
板の製造は困難であった。

・方、産業上のニーズは強く、省部品化等が進み、深絞
り用（加工性）鋼板の需要が伸びるなかで、仕上り美観
（肌荒れ性）向上に対する要請が強く、また加工後の耳
切ロス減少、プレス不良減少等のために低イヤリング鋼
板が求められている。

本発明は、プレス加工性、プレス加工後の肌荒れ性、イ
ヤリング性のいずれにも優れた低炭素アルミニウムキル
ド冷延鋼板及びその冷延鋼板を安定生産する方法を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の低炭素アルミニウムキルド冷延鋼板の特徴は、
鋼板の結晶粒をΔｒの小さい（異方性の小さい）イヤリ
ング性に優れた等細粒とし、かつ細粒組織にして肌荒れ
性を確保し、鋼成分のＰを０．０１０重量％以下に抑え
ることで、プレス加工性を向上させたものである。

深絞り用鋼板として、従来から１値の大きな延伸粒組織
を有するＡｌキルド鋼板や、極低炭素系鋼板（Ｃ：０．
０１０％以下でＴｉ　、　Ｎｂ、　Ｂ、　　Ａ７等のい
ずれか、又はその組合せが添加されたもの）が適用され
ているが、プレス加工後のイヤリング性と肌荒れ性に問
題があった。

本発明では、従来法とは逆にイヤリング性と肌荒れ性に
まず視点を置き検討を行なった。

等細粒組織（軸比≦１．５）を有するＡｔキルド鋼板の
？値は１．０〜１．３であり、延伸粒組織を有するＡｌ
キルド鋼板（Ｆ値：１．４〜１．７）や、極低炭素系素
材（Ｆ値：１．６〜２．４）に比較して小さく、第１図
に示すようにイヤリング性（Δｒ）に優れている。

また、プレス後の肌荒れ性は鋼板の結晶粒径（結晶粒度
Ｎｏ．）に依存しており、第２図に示すとおり、結晶粒
径が小さい程（結晶粒度Ｎｏ．が大なる程）プレス後の
肌荒れ性が良い。

しかしながら、結晶粒が等軸で細粒な組織を有する鋼板
はイヤリング性と肌荒れ性に優れている反面、硬質で加
工性に問題があり、深絞り用途に・船釣には適用されな
かった。

しかし、本発明者は、イヤリング性と肌荒れ性に優れた
等軸・細粒組織の特性を生かすために、さらにプレス加
工性にも優れたものとする方策について実験と検討を行
なった。

前記のとおり、従来、鋼板の結晶粒が等軸でかつ細粒で
あるものは、硬質で７値も低く、プレス割れが発生しや
すく、加工性の点で延伸粒タイプのＡｌ　−Ｋ鋼板や極
低炭素系網板に比べて不利であった。

本発明では鋼成分中のＰの特性（Ｐ含有量は結晶粒径の
大小に影響しにくいこと及びＰを低減することで軟質化
、粒界脆化防止がはかれること）に着眼し、等軸・細粒
組織のままで素材軟質化、加工性改善をする方向で実験
を行なった。

その結果、等軸・細粒組織でもＰ含有量を０．０１０％
以下に低減することで超深絞りに耐える冷延鋼板の製造
が可能であることを新たに知見した。

Ｐを含めた全ての鋼成分を本発明範囲とし、かつ鋼板の
結晶組織の粒度、軸比のいずれも本発明範囲にある冷延
鋼板のプレス加工性（２次加工性、脆性遷移温度）を第
３図に示す。本発明による素材は従来超加工性鋼板とし
て使用されてきた極低炭素系素材等を凌駕する加工性を
有していることが判明した。

従って、本発明による冷延鋼板は、超深絞り用鋼板とし
て要求されるプレス加工性はもちろんのこと、プレス加
工後の肌荒れ性、イヤリング性にも優れたものである。

次に請求項１記載の発明の限定理由を説明する。

本発明では銅板の結晶粒度をＡＳＴＭ粒度Ｎｏ、　９．
５以上１１．０以下としている。これは９，５未満では
、結晶粒径が大き過ぎ加工後の肌荒れ性に問題があるこ
と、また１１．０超では、硬質となり、加工性が劣化す
るためである。

また、結晶粒軸比を１．５以下としたのは、軸比１．５
超では、？値が相対的に大きくなり、Δｒ値が増大し、
イヤリング性が低下するからである。

鋼中のＰ含有量を０．０１０％以下としたのは、安定し
た深絞り性を得るためであり、第４図に、Ｐを除く鋼成
分を全て本発明範囲とし、かつ結晶粒組織（粒度、軸比
）も本発明範囲として、Ｐのみ０、　ＯＯ４〜０．０２
７％の範囲でふらせた冷延鋼板の加工性（限界絞り比）
を示したが、Ｐが０．０１０％超では急激に加工性が劣
化していることによる。

またＣ　：　０．０２〜０．０６％としたのは、Ｃ〈０
．０２％では鋼の清浄性に問題があり、製鋼操業上、Ｐ
≦０．０１０％確保が困難なためである。Ｃ＞０．０６
％では硬質化するためである。

Ｍｎ≦０．６０％、　Ｓｉ≦０．０３％としたのは、こ
れを超えると硬質化するためである。またＡｌ：０、０
２０〜０．０７０％、　Ｎ　：　０．００１０〜０．０
０７０％としたのは、この範囲の組合せが目的の結晶粒
組織を得るのに最適であるからである。

Ｓ≦０．０２％としたのは、これを超えると鋼板の加工
性が劣化するためである。

以上、本発明鋼板について説明したが、本発明には請求
項１に記載した組織、かっ鋼成分の冷延鋼板全てが包含
され、その製造方法を限定するものではないが、本発明
者等が知見した最も合理的な製造方法を請求項２に示す
。

以下、請求項２について説明する。本発明では鋼成分と
し”ｉ’Ｃ：　０．０２〜０．０６％、Ｓｉ≦０．０３
％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０．０
２％、　Ａｌ　？　０．０３０〜０．０７０％、Ｎ：０
．００３〜０、００７％、残部Ｆｅ及び不可避不純物よ
りなる連続鋳造鋳片を加熱炉抽出温度≦１１６０″Ｃ又
は／および巻取温度６００〜７５０℃の条件で熱間圧延
し、Ａｌ−Ｎ析出率（Ｎ　ａｓ　　Ａ７−Ｎ／Ｔｏｔａ
ｌ　Ｎ）が４５％超の熱延コイルとする。

ここで第１のポイントは加工性を確保するために鋼成分
のＰを０．０１０％以下とすることである。

第２のポイントとして、冷延工程内の箱焼鈍で等細粒組
織を得るために、熱延コイルの段階でＡｔＮ析出率を４
５％超としておくことである。ここで加熱炉抽出温度≦
１１６０℃９巻取温度６００〜７５０　’Ｃとしたのは
、このための手段であり、このいずれか一方、又はその
組合せにより、へ！−Ｎ析出率４５％超が達成される。

鋼成分のＣ：　０．０２〜０．０６％としたのは、Ｃ＜
０．０２％では綱の清浄性に問題があること、Ｃ＞０．
０６％では硬質になるためである。Ｓｉ≦０．０３％、
　Ｍｎ≦０．６０％と上限規制したのは、これらを超え
ると硬質化し、加工性が低下するからである。

Ｐ≦０．０１０％とするのは第４図に示すとおり、本発
明のポイントである安定した深絞り性を得るためである
。ＳＮは加工性向上のため低い程望ましいが、０．０２
％以下で充分である。Ａｌ、Ｈの範囲は、目的の結晶組
織（軸比≦１．５９粒度９．５〜１１．０）を得るため
に必要なＡｌ　−Ｎを適度に分散させるためである。＾
ｌ、　Ｎが上限を越えると微細粒になり過ぎ、硬質化す
る。またＡｌ、Ｎが下限を割ると粗大粒となり、肌荒れ
性が劣化する。

次に、この熱延コイルを通常の酸洗、冷間圧延。

電清工程後、箱焼鈍を行なう。

本発明ではその焼鈍条件を限定するものではないが、一
般的には　６００〜６８０℃で３〜１０時間焼鈍される
。

こうして、目的の結晶粒組織を得たのち、さらに調質圧
延を経て製品となる。

このほか、本発明は、請求項３に示す方法でも製造が可
能である。

以下、請求項３について説明する。本発明では鋼成分と
してＣ：　０．０２〜０．０６％、　Ｓｉ≦０．０３％
、　Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０．０
２％、　　Ａｌ　　７　０．　０　２　０　〜０．　０
　７　０　　％、　　　Ｎ　　：　　０．００１０〜０
．００７０％、残部Ｆｅ及び不可避不純物よりなる連続
鋳造鋳片を加熱炉抽出温度≦１１６０℃又は／および巻
取温度６００〜７５０℃の条件で熱間圧延し、Ａｌ　−
Ｎ析出率（Ｎ　ａｓ　　Ａｔ−Ｎ／Ｔｏｔａｌ　Ｎ）が
４５％超の熱延コイルとする。

ここで第１のポイントは加工性を確保するために鋼成分
のＰを０．０１０％以下とすることである。

第２のポイントとして、冷延工程内の連続焼鈍で目的の
結晶粒組織を得るために、熱延コイルの段階でＡｌ　−
Ｎ析出率を４５％超としておくことである。ここで加熱
炉抽出温度≦１１６０’Ｃ，巻取温度６００〜７５０℃
はこのための手段であり、このいずれか一方、又はその
組合せにより、Ａｔ　−Ｎ析出率４５％超が達成される
。

鋼成分のＣ：Ｏ，’０２〜０．０６％としたのは、Ｃ＜
０．０２％では鋼の清浄性に問題があること、Ｃ＞０．
０６％では硬質になるためである。Ｓｉ≦０．０３％、
　Ｍｎ≦０．６０％と上限規制したのは、これらを超え
ると硬質化し、加工性が低下するからである。

Ｐ≦０．０１０％とするのは第４図に示すとおり、本発
明のポイントである安定した深絞り性を得るためである
。Ｓ量は加工性向上のため低い程望ましいが、０．０２
％以下で充分である。Ａｌ、Ｈの範囲は、目的の結晶組
織（軸比≦１．５２粒度９．５〜１１．０）を得るため
に必要なＡｌ　−Ｎを適度に分散させるためである。Ａ
ｌ、Ｎが上限を越えると微細粒になり過ぎ、硬質化する
。またＡｌ、Ｎが下限を割ると粗大粒となり、肌荒れ性
が劣化する。

次に、二〇熱延コイルを通常の酸洗、冷間圧延。

電清工程後、連続焼鈍を行なう。この時、時効性軽減及
び軟質化のために過時効処理も行なう。本発明ではその
焼鈍条件を限定するものではないが、・般的には、６５
０〜８３０℃で４０〜９０秒間焼鈍し、３００〜４５０
　’Ｃで６０〜１８０秒間過時効処理される。

こうして目的の結晶粒組織を得たのち、さらに調質圧延
をへて製品となる。

以上、本発明の製造方法を説明したが、その特徴は、従
来超深絞り用途等に適用不可能であった等軸粒でかつ細
粒のＡｔキルド綱のＰ含有量を０、０１０％以下にする
ことで、加工性を大きく向上せしめ、イヤリング性、肌
荒れ性を合わせもつ優れた深絞り用鋼板及びその製造方
法にある。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

第１表に本発明の限定範囲の鋼成分、結晶粒組織を有す
る実施例１，２，３．４の製造条件と特性評価結果及び
比較例１，２，３，４，５　６０製造条件と特性評価結
果を示す。

実施例１，２．３はいずれも請求項２に該当する鋼成分
、熱延条件、焼鈍条件で製造したもの、また実施例４は
請求項３に該当する条件で製造したものである。

比較例１．３は鋼成分がそれぞれ実施例１．３と同一で
あるが、熱延条件が異なるもので、その結果として結晶
組織が本発明範囲を外れるもの、比較例２，６は鋼成分
のＰが上限外れとなったもの、比較例４はＴｉ添加の極
低炭素鋼材、比較例５はＮｂ添加の極低炭素鋼材で、そ
れぞれ第１表に示す熱延条件で製造したものである。尚
、連続焼鈍を採用した実施例４．比較例４，５．６の過
時効処理は４００℃Ｘ１５０秒で行なった。

調査項目は次の（Ａ）〜（Ｅ）である。

（Ａ）ＡＺ−Ｎ析出率は熱延板での全Ｎ量に対するＡｔ
−Ｈに対応するＮ量で示す。Ａｌ　−Ｎ析出率が４５％
超のとき、焼鈍後の銅板の結晶組織が本発明範囲の結晶
組織となる。

（Ｂ）結晶組織は鋼板断面を研磨後顕微鏡にて調査した
。

（Ｃ）機械特性はＪＩＳに基づき、硬さ、伸び及び？、
Δｒを測定した。

（Ｄ）２０％引張後粗度は肌荒れ性の評価として実施し
たもので２０％引張りを実施後、粗度計にてその粗度を
測定した。その粗度が０．６０ｔｒｍＲａ未満であれば
、プレス後の肌荒れは良好である。

（Ｅ）円筒加工テスト 深絞り加工における加工性、肌荒れ性、イヤリング性を
調査するため、直径１００Ｍの円形ブランクを絞り比２
．８で円筒状に成形し、加工時の割れ発生状態、肌荒れ
状態及びイヤリング発生状態を○：光発生し、又は微小
、△：軽度〜中度、×：実用不可の３段階で評価した。

（Ｆ）脆性遷移温度（２次加工性） 超深絞り加工の時に問題となる耐２次加工割れ（タテ割
れ）性を評価するため、上記（Ｅ）と同様の方法で絞り
比２．８でプレス加工した円筒を冷却した後、再プレス
（押しつぶし）し、タテ割れ発生の脆性遷移温度を評価
した。その温度が低い程良好で加工性が良い。

以上の評価結果を第１表に示す。実施例は加工性、肌荒
れ性、イヤリング性の全てを満足し良好であるが、比較
例はいずれかの特性に劣っている。

（発明の効果） 本発明によれば、プレス加工性、プレス加工後の肌荒れ
性およびイヤリング性に優れた冷延鋼板を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷延鋼板のｆ値とイヤリング性（Δｒ値）との
関係説明図、第２図は冷延鋼板の結晶粒度Ｎｏと肌荒れ
性（２０％歪後粗度）の関係の説明図、第３図は従来の
冷延鋼板と本発明の冷延鋼板とのプレス加工性（２次加
工性、脆性遷移温度）を示す図、第４図はＰを除く鋼成
分を全て本発明範囲とし、かつ結晶粒組織（粒度、軸比
）も本発明範囲として、Ｐのみ０．００４〜０．０２７
％の範囲でふらせた冷延鋼板の加工性（限界絞り比）を
示す図である。 第 図 第 図 省

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼成分がＣ：０．０２〜０．０６％、Ｓｉ≦０．
   ０３％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０
   ．０２％、Ａｌ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎ：０．
   ００１０〜０．００７０％（いずれも重量％）、残部Ｆ
   ｅ及び不可避不純物からなる鋼板であって、その結晶粒
   度がＡＳＴＭ粒度Ｎｏ．９．５以上、１１．０以下の細
   粒の等軸結晶粒組織（結晶粒軸比≦１．５）であること
   を特徴とする加工性、肌荒れ性及びイヤリング性に優れ
   た冷延鋼板。
2. （２）鋼成分として、重量％でＣ：０．０２〜０．０６
   ％、Ｓｉ≦０．０３％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．０
   １０％、Ｓ≦０．０２％、Ａｌ：０．０３０〜０．０７
   ０％、Ｎ：０．００３０〜０．００７０％、残部Ｆｅ及
   び不可避不純物よりなる連続鋳造鋳片を加熱炉抽出温度
   １１６０℃以下又は／および熱延巻取温度６００〜７５
   ０℃の条件で熱間圧延して、Ａｌ−Ｎ析出率（ＮａｓＡ
   ｌ−Ｎ／ＴｏｔａｌＮ）が４５％超の熱延コイルとし、
   ついでこのコイルを酸洗工程を通し、冷間圧延後、再結
   晶温度以上Ａｃ＿３変態点以下の温度で箱焼鈍し、さら
   に調質圧延を施すことを特徴とする加工性、肌荒れ性及
   びイヤリング性に優れた低炭素アルミニウムキルド冷延
   鋼板の製造方法。
3. （３）鋼成分として、重量％でＣ：０．０２〜０．０６
   ％、Ｓｉ≦０．０３％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．０
   １０％、Ｓ≦０．０２％、Ａｌ：０．０２０〜０．０７
   ０％、Ｎ：０．００１０〜０．００７０％、残部Ｆｅ及
   び不可避不純物よりなる連続鋳造鋳片を加熱炉抽出温度
   １１６０℃以下又は／および熱延巻取温度６００〜７５
   ０℃の条件で熱間圧延して、Ａｌ−Ｎ析出率（ＮａｓＡ
   ｌ−Ｎ／ＴｏｔａｌＮ）が４５％超の熱延コイルとし、
   ついでこのコイルを酸洗工程を通し、冷間圧延後、再結
   晶温度以上Ａｃ＿３変態点以下の温度で連続焼鈍し、過
   時効処理を行ない、さらに調質圧延を施すことを特徴と
   する加工性、肌荒れ性及びイヤリング性に優れた低炭素
   アルミニウムキルド冷延鋼板の製造方法。